Analisis Calidad del aire Pereira

UNIVERSIDAD EAFIT - GIZ
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Grupo de investigación en Economía Espacial - RiSE
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Índice del Estudio de Calidad del Aire en Pereira

Índice de contenido

  • Introducción
    • Contexto
    • Objetivo
    • Justificación
  • Metodología
    • Descripción de los datos
      • Datos de calidad del aire
      • Datos de tráfico
    • Preprocesamiento de los datos
    • Análisis estadístico
  • Resultados
    • Análisis Macro De Calidad De Aire Pereira
      • MAPA PEREIRA
      • Particulas PM 2.5 (µg/m³)
      • Tráfico
    • Análisis Micro De Calidad De Aire Pereira
      • Matriz de distancias entre estaciones calidad de aire y Tráfico
        • CARRERA 14
        • TERMINAL
  • Discusión
    • Interpretación de los resultados
    • Comparación con otros estudios
    • Limitaciones del estudio
  • Conclusiones y Recomendaciones
    • Conclusiones principales
    • Implicaciones
    • Recomendaciones
Estudio de Calidad del Aire en Pereira

INTRODUCCIÓN


Contexto

La calidad del aire urbano continúa siendo un problema crítico de salud pública y ambiental, especialmente en las ciudades en desarrollo donde el crecimiento rápido y descontrolado del parque automotor contribuye significativamente a la contaminación atmosférica. Entre los contaminantes más dañinos asociados con el tráfico vehicular se encuentran las partículas finas (PM 2.5), cuyo diámetro aerodinámico menor de 2.5 micrómetros les permite penetrar profundamente en el sistema respiratorio humano, causando una variedad de problemas de salud adversos, como enfermedades respiratorias y cardiovasculares. Pereira, una ciudad en crecimiento en Colombia, no es ajena a estos desafíos, enfrentando incrementos en los niveles de PM 2.5 que coinciden con un aumento sustancial en el tráfico vehicular.

Objetivo del Estudio

Este estudio busca explorar y cuantificar la correlación entre el tráfico vehicular y las concentraciones de PM 2.5 en diferentes estaciones de monitoreo en Pereira. El análisis pretende identificar patrones específicos de emisión de partículas en relación con los volúmenes de tráfico, con el fin de proporcionar datos empíricos que puedan ser utilizados para informar políticas públicas orientadas a la mejora de la calidad del aire.

Justificación

La urgencia de este estudio radica en su potencial para influir en las políticas ambientales y de salud pública en Pereira. Con un entendimiento más claro de cómo el tráfico contribuye a la contaminación por PM 2.5, las autoridades locales podrán diseñar estrategias más efectivas para controlar las emisiones vehiculares y mejorar la salud pública. Además, los resultados del estudio podrían servir de base para futuras investigaciones y para el desarrollo de modelos predictivos de calidad del aire, facilitando así una gestión ambiental más proactiva y basada en evidencia.

Metodología del Estudio de Calidad del Aire en Pereira

METODOLOGÍA


Descripción de los Datos

Datos de Calidad del Aire

Los datos de calidad del aire, específicamente las mediciones de partículas PM 2.5, fueron obtenidos de estaciones de monitoreo ubicadas en diversos puntos de la ciudad de Pereira. Estos datos incluyen mediciones horarias de PM 2.5 registradas durante los meses marzo, abril, agosto y septiembre del año 2023. Cada estación está equipada con sensores calibrados para detectar concentraciones en microgramos por metro cúbico (µg/m³).

Datos de Tráfico

Los datos de tráfico se recopilaron utilizando contadores automáticos situados en las principales vias de tráfico en Pereira. Los contadores registran el número de vehículos por hora, proporcionando una base de datos continua que refleja el flujo vehicular. Estos datos fueron recogidos en colaboración con la Secretaría de Tránsito y Movilidad de Pereira.

Preprocesamiento de los Datos

Antes del análisis, los datos fueron preprocesados para garantizar su calidad y consistencia. Este proceso incluyó la limpieza de datos, como la eliminación de valores atípicos y la eliminacion de valores faltantes. Los detalles específicos del preprocesamiento se implementaron en Python, utilizando bibliotecas como Pandas.

Resultados del Estudio de Calidad del Aire en Pereira
RESULTADOS

Análisis Macro de Calidad del Aire en Pereira

1- Análisis Macro de Calidad de Aire en Pereira

El análisis macro de calidad del aire aborda la relación general entre las concentraciones de PM 2.5 y el volumen de tráfico a nivel ciudad. Esta sección explora cómo las variaciones en el tráfico impactan la calidad del aire a una escala más amplia, utilizando datos agregados de todas las estaciones y puntos de tráfico.


Mapa de Estaciones de Calidad del Aire y Tráfico en Pereira

Mapa: Pereira Estaciones Calidad de aire y Tráfico

El siguiente mapa de Pereira muestra la ubicación de las estaciones de monitoreo de calidad del aire junto con puntos clave de medición del tráfico. Las ubicaciones están marcadas para proporcionar un contexto geográfico de los puntos de datos recogidos y su distribución en la ciudad. Este mapa sirve como base para entender la distribución espacial de las estaciones y su proximidad a vías de alto tráfico.


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Partículas PM 2.5 en Pereira

Partículas PM 2.5 (µg/m³)

La gráfica a continuación ilustra el comportamiento de partículas PM 2.5 por hora, medidos de las diferentes estaciones de monitoreo de Pereira. Cada punto en la gráfica representa la concentración mínima, máxima y promedio por hora diaria de PM 2.5, permitiendo visualizar la variabilidad y posibles picos de contaminación a lo largo del día. Este análisis ayuda a identificar la hora o periodos de alta contaminación que podrían correlacionarse con eventos específicos o condiciones meteorológicas.


Tráfico y Calidad del Aire en Pereira

Tráfico

Esta gráfica muestra los volúmenes de tráfico por hora (mínimo, máximo y promedio) registrados en las principales vías de la ciudad. La información se presenta de manera que se puedan correlacionar los picos de tráfico con los incrementos en los niveles de PM 2.5, proporcionando una perspectiva sobre cómo la densidad vehicular afecta la calidad del aire en áreas urbanas.


Análisis Micro de Calidad del Aire en Pereira

Análisis Micro De Calidad De Aire Pereira:

Focalizando en las estaciones específicas de Carrera 14 y Terminal, este análisis micro detalla cómo el tráfico en inmediaciones afecta directamente las concentraciones de PM 2.5 registradas. Se discute la correlación específica en estos puntos, destacando las diferencias o similitudes en los patrones de contaminación, lo cual es esencial para planificar intervenciones locales y medidas de mitigación.


Matriz de Distancias entre Calidad de Aire y Tráfico en Pereira

Matriz de distancias calidad de aire y Tráfico:

La matriz de distancias proporciona una visión cuantitativa de la proximidad entre las estaciones de calidad de aire y los puntos de medición del tráfico. Esta información es crucial para analizar la influencia directa del tráfico cercano sobre las mediciones de PM 2.5, permitiendo identificar las estaciones que están más expuestas a fuentes de contaminación vehicular.


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Carrera 14¶

Calidad del aire pm 2.5 Marzo 2023 Carrera 14¶
Calidad del aire pm 2.5 Abril 2023 Carrera 14¶
Calidad del aire pm 2.5 Agosto 2023 Carrera 14¶
Calidad del aire pm 2.5 Septiembre 2023 Carrera 14¶

TERMINAL¶

Trafico Marzo 2023 Terminal¶
Trafico Abril 2023 Terminal¶
Trafico Agosto 2023 Terminal¶
Trafico Septiembre 2023 Terminal¶